Dimensionar resistores

01 · Punto de partida

El cálculo pide 467 Ω y la tienda vende 470

Ningún cálculo da un valor comprable: dan 467 Ω, 213 Ω, 952 Ω. Las tiendas venden la serie E12: 12 valores por década (10, 12, 15… 82) que cubren todo con pasos del ~20 %. Dimensionar es el arte de redondear el ideal al comprable sin romper el diseño: hacia arriba para limitar, con watts de sobra y con lo que hay en stock.

Al terminar, cualquier pedido (“LED azul con USB a 18 mA”) termina en una línea de compra: “390 Ω 1/4 W”.

• ¿Qué valores existen de verdad?
• ¿Hacia dónde se redondea y por qué?
• ¿Qué tamaño y cuántos compro?
• ¿Se puede automatizar la elección?

02 · Serie E12

Los 12 talles por década

Cada década multiplica: 470 Ω, 4,7 kΩ y 47 kΩ son el mismo “talle” en distintas escalas. La tolerancia ±10 % hace inútil más granularidad: los pasos se solapan a propósito.

Para limitar corriente: hacia arriba

Más R = menos I = más seguro. 467 → 470 (o 560 si querés margen extra). Nunca hacia abajo “para que brille más” sin recalcular P.

Para señales: el cercano

Pull-ups, divisores de prueba: 9200 → 10 kΩ sin drama. La función tolera ±20 %.

Para divisores exactos: par calculado

Se eligen ambos de E12 verificando la tensión real resultante (Tema 21). A veces conviene serie de dos valores.

Década correcta primero

Antes del talle, la escala: ¿cientos, miles? Un error de década (470 vs 4,7 kΩ) es ×10 de corriente: el detector del Tema 3.

03 · Proceso

Dimensionado en 5 pasos

1. 1
   R ideal.

   Con Ohm: R = (Vs − Vled) / I. Ej.: (9 − 2) / 0,015 ≈ 467 Ω.

2. 2
   E12 con criterio.

   Hacia arriba para limitar: 467 → 470 Ω. Anotar I real resultante: 7 / 470 ≈ 14,9 mA.

3. 3
   Potencia real.

   Con el valor elegido: P = 7 × 0,0149 ≈ 0,104 W (las tres vías del Tema 4).

4. 4
   Nominal doble.

   0,104 → 1/4 W (0,25 W): 42 %, cómodo. Si diera > 0,125 W, subir a 1/2 W.

5. 5
   Stock y verificación.

   ¿Lo tengo? ¿Lo mido? Montar, medir V e I y comparar dentro del 10 % (Tema 6).

04 · Stock

La caja que resuelve el 95 %

05 · Dimensionador

Que el código elija por vos

Serie E12 embebida, redondeo hacia arriba y veredicto de watts en una función:

E12 = [10, 12, 15, 18, 22, 27, 33, 39, 47, 56, 68, 82]

def e12_up(r):
    # Primer valor E12 >= r (hacia arriba = más seguro para limitar)
    dec = 1
    while dec * 82 < r:
        dec *= 10
    for base in E12:
        if base * dec >= r:
            return base * dec
    return 100 * dec


def dimensionar(vs, v_led=2.0, i_obj=0.015, nominal=0.25):
    r_ideal = (vs - v_led) / i_obj
    r = e12_up(r_ideal)
    i_real = (vs - v_led) / r
    p = (vs - v_led) * i_real
    print(f"Ideal {r_ideal:.0f} ohm -> E12 {r:.0f} ohm")
    print(f"Real: {i_real*1000:.1f} mA, {p*1000:.0f} mW ({p/nominal*100:.0f}% de {nominal} W)")
    print("OK: comprar" if p < nominal / 2 else "SUBIR nominal o R")


dimensionar(9)
dimensionar(5, i_obj=0.018)

Probá dimensionar(9, v_led=3.0, i_obj=0.02) (LED azul): ¿qué E12 y qué margen?

Línea de compra automática

Y el batch para armar el stock con criterio:

for vs, v_led, mA in [(9, 2.0, 15), (5, 2.0, 15), (9, 3.0, 20), (12, 2.0, 10)]:
    r_ideal = (vs - v_led) / (mA / 1000)
    print(f"{vs}V LED{v_led}V {mA}mA -> ideal {r_ideal:.0f} -> E12 {e12_up(r_ideal):.0f} ohm")

06 · Analogía programador

E12 = talles, nominal = quota

1. 1
   Talles S/M/L.

   No existe el talle 467: elegís 470 y verificás el calce (I real). Discreto por diseño, no por limitación.

2. 2
   Ceil, no round.

   Para limitar se redondea hacia arriba (ceil), nunca al más cercano: la seguridad no se promedia.

3. 3
   Vendor con stock.

   El dimensionador elige del catálogo real, no del continuo matemático: como fijar dependencias a versiones existentes.

07 · Exploración

Laboratorio: dimensionador interactivo

Fijá fuente, LED y corriente objetivo: el laboratorio calcula el ideal, elige E12 hacia arriba y dicta I real, potencia y tamaño. Es el proceso de la sección 03 en vivo.

Preguntas para explorar

1. Con 12 V y 20 mA, ¿qué E12 sale y qué nominal pide?
2. ¿Por qué con 3 V y LED 2 V el E12 queda tan chico? ¿Es buena idea?
3. Subí I a 30 mA con 9 V: ¿qué cambia en watts y tamaño?

08 · Comprensión

Confusiones frecuentes

09 · Práctica guiada

Ejercicios de dimensionado

Ejercicio 1: tres LED, tres compras

Dimensioná con código: rojo 9 V/15 mA, azul 9 V/20 mA (3 V), rojo USB 5 V/12 mA. Para cada uno: ideal, E12, I real, P y compra.

Ejercicio 2: el caso caliente

12 V, LED 2 V, 25 mA. Dimensioná: ¿qué E12? ¿Qué nominal? ¿Comprarías 1/4 W?

Ejercicio 3: stock con $ limitados

Si solo podés comprar 5 valores 1/4 W para todo el curso, ¿cuáles? Justificá con los casos de este tema.

10 · Síntesis

Ideas para recordar

Ya comprás como diseñador. Ahora, a cerrar el círculo: en el próximo tema, verificar Ohm midiendo, del cálculo al veredicto con tolerancias.